Подъемная сила шарика равна разности выталкивающей силы, действующей на шарик в воздухе (направлена вверх), и веса оболочки шарика или силы тяжести (направлена вниз). Обе силы приложены к центру масс шарика.
F = Fₐ - P = gV(ρ - ρ₀) - mg
где g = 10 H/кг - ускорение свободного падения
V = 0,05 м³ - объем шарика
ρ = 1,29 кг/м³ - плотность воздуха
ρ₀ = 0,18 кг/м³ - плотность гелия
m = 1,6 г = 0,0016 кг - масса оболочки шарика
Тогда:
F = 10 · 0,05 · (1,29 - 0,18) - 0,0016 · 10 = 0,555 - 0,016 = 0,539 (H)
Максимальная масса игрушки, при которой шарик не будет падать:
m = F/g ≈ 0,054 (кг) = 54 (г)
Для того, чтобы шарик поднимался вверх, масса игрушки должна быть меньше полученного значения.
Объяснение:
Дано: m1 = 200 г = 0,2 кг (алюминий); m2 =50 г = 0,05 кг (олово); t1 =32 градС; Определить Q - ?Решение. Находим в таблице удельную теплоемкость алюминия с1 = 880 Дж/кг* град; удельную теплоемкость олова с2 = 230 Дж/кг* град; температуру плавления олова t2 = 232 град, удельную теплоту плавления олова «лямда» = 59 кДж/кг =59*10(в 3 ст.) Дж/кг. 1) При нагревании температура будет подниматься до температуры плавления олова до тех пор, пока все олово не расплавится. Дальнейший процесс не рассматривается. На нагревание алюминия потребуется количество теплоты, равное Q1 =c1m1(t2 – t1) . На нагревание олова до температуры плавления Q2 =c2m2(t2 – t1); На плавление олова Q3 = «лямда»*m2; Все количество теплоты равно сумме указанных количеств: Q = Q1 + Q2 + Q3 ; Вычисления Q1 = (880 Дж/кг*град)* 0,2 кг *( 232 – 32) град = 35200 Дж;
Q2 = (230 Дж/кг*град) *0,05 кг*(232 – 32)град = 2300 Дж;
Q3 = 59*10(в 3 ст) Дж/кг* 0,05 кг = 2950 Дж;
Q = 35200 Дж + 2300 Дж + 2950 Дж = 40450 Дж = 40,45 кДж;
